虚拟仪器在数字阵列天线测试中的应用

摘要：在现代雷达和民用通讯领域，数字阵列天线是当前的一大研究热点。但是阵列系统的多天线单元和多收发通道必然带来阵列系统的误差。所以，天线交付前都要准确获得其相对幅相误差的分布。而一般的天线测试系统通用性较差，测试工作量大。我们利用虚拟仪器系统开发平台-LabVIEW和NI支持的数字信号采集卡，编制具有友好人机交互界面的数据采集和监视VI(虚拟仪器)，可以实现阵列天线测试过程中的通道监视、数据采集，大大简化数字天线阵列的测试工作量。开发的系统极大缩减了阵列天线的测试周期。
关键词：LabVIEW；数字天线阵列VI(Virtual Instrument)

O 引言
LabvlEw是实验室虚拟仪器集成环境(laboratory virtual instrument engineering workbench)的简称，是美国NI公司的创新软件产品，也是目前应用最广、发展最快、功能最强的图形化软件集成开发环境。LabVIEW作为软件化仪表在数据采集及控制、数据分析和显示等方面具有强大的功能，其支持的信号接口卡丰富，用户能够快捷方便地对各个输入数据参数进行即时设置和调试，程序运行结果也十分直观。数字天线阵列是天线和数字信号处理技术结合的产物，它具有工作方式灵活、抗干扰性能卓越和超角分辨等众多优点，因此其在军事和民用领域都得到了广泛的应用。一般阵列天线校正和波瓣测量需要采集大量的数据，进行多次循环计算，工作效率低且动用的仪器设备众多。
因此在数字阵列天线测试中，LabVIEW的优势十分明显，它可以实现对大量通道信号同时采集和实时监控、分析等工作，这样既节省了资源，也简化了测试过程提高了工作效率。

1 系统简介
在系统接收端，接收天线各单元通道将接收到的信号通过接收前端放大后，直接送到数字接收机和采集计算机。由数据采集卡对接收机输出的I／Q信号和天线方位等机械参数、触发信号进行采集和控制，并最终在终端控制处理计算机上计算出天线波瓣图，系统工作过程如图1所示。